真菌尖孢镰刀菌 HX-3 对铀的吸附能力与机制研究：铀污染废水治理的新希望

为解决铀矿废水处理问题，研究人员对从铀矿废水分离出的尖孢镰刀菌（F. verticillioides）HX-3 吸附铀的能力与机制展开研究。结果显示其在最优条件下吸附容量达 10.47mg/g，吸附效率 93%。该研究为处理含铀废水提供新的生物吸附剂。

　　随着工业化加速，核能作为清洁环保能源备受关注，全球铀矿开采量不断增加。然而，铀矿开采产生大量含放射性铀的废水，其中铀主要以六价铀（U (VI)）形式存在，多为溶解态的铀酰离子（UO₂²⁺）。铀具有放射性和化学毒性，会通过食物链进入人体，危害健康。当前处理含铀废水的方法，如膜分离、石灰软化、离子交换等，存在成本高、有二次污染等问题。吸附法虽有优势，但常用吸附材料成本高昂，限制了其工业应用。在这样的背景下，研究人员迫切需要寻找一种高效、低成本且环保的含铀废水处理方法。

为解决这些难题，来自未知研究机构的研究人员开展了对尖孢镰刀菌（F. verticillioides）HX-3 吸附铀能力与机制的研究。该研究成果发表在《Applied Radiation and Isotopes》上，为含铀废水处理提供了新的方向。

研究人员采用了多种关键技术方法。通过单因素批量实验，研究吸附时间、生物量添加量、pH、温度、初始铀浓度和共存离子等因素对生物量吸附铀能力的影响。运用动力学、等温、热力学模型，深入探究吸附机制。利用扫描电子显微镜 - 能谱仪（SEM-EDS）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等微观表征技术，从微观层面分析吸附过程。

反应时间对吸附的影响

研究发现，在开始的 90 分钟内，F. verticillioides HX-3 加入溶液后，生物量与 U (VI) 迅速反应，U (VI) 吸附量急剧增加。这是因为生物量表面的功能基团与 U (VI) 发生了静电吸附和络合反应。而在 90 - 150 分钟之间，随着吸附反应的进行，生物量上的活性吸附位点逐渐减少，吸附量的增加变缓。

吸附容量和效率

在最优实验条件下（pH：3.0，时间：150 分钟，铀浓度 15mg/L，体积：30ml，温度：30°C），F. verticillioides HX-3 的吸附容量达到 10.47mg/g，吸附效率高达 93%。

吸附机制研究

热力学参数表明，该吸附过程是自发且吸热的。通过对 U (VI) 吸附的建模发现，准二级动力学模型和弗伦德里希等温模型能最好地描述该吸附过程。SEM-EDS 分析显示，U (IV) 主要吸附在生物量表面。FTIR 分析表明，在吸附过程中起主要作用的功能基团有氨基、羟基、羰基和酰胺基。

研究表明，F. verticillioides HX-3 在处理含铀废水方面具有巨大潜力，可作为一种环保的生物吸附剂。这一研究成果为含铀废水处理提供了新的选择，有望解决当前含铀废水处理面临的难题。其环保、低成本的特性，使其在工业应用中具有广阔的前景，对保障生态环境和人类健康具有重要意义。同时，该研究也为后续进一步研究微生物吸附铀的机制和优化吸附条件奠定了基础，推动了生物吸附法处理含铀废水领域的发展。